CN101358593A - 改进的窗式空调器压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种改进的窗式空调器压缩机，包括外壳，外壳内部填充有一定量的油液并安装有电机的定子和转子，转子是由数片圆形硅钢片叠加构成的圆柱形体，转子的中心开设轴孔，定子套设在转子外部并固定在外壳内壁面；其改进之处在于，转子中心开设的轴孔为阶梯形开孔；气泵的泵体、偏心部及上部旋转轴位于转子中心开设的轴孔内；可以有效降低压缩机的高度，以减小窗式空调器的高度，增加窗户采光面积；其加大转子直径，可提高电机工作效率，带动压缩机EER提升；还可减少压缩机在运转时的振动噪音，提高空调器的工作性能，有效改善窗式空调器的使用环境。

Description

改进的窗式空调器压缩机

一、技术领域

本发明涉及压缩机，尤其涉及一种在窗式空调器中使用的改进的窗式空调器压缩机。

二、背景技术

空调器是将通过压缩机、凝缩机、膨胀装置、蒸发器循环的冷媒，与通过蒸发器的空气进行热交换后，对室内空间空气进行冷暖调节的一种装置。空调器的结构包括，由压缩机、凝缩机和膨胀装置构成的室外机以及由风扇和蒸发器构成的室内机，室外机与的室内机之间通过冷媒配管相互连接。

空调器的种类是根据室内机的设置位置划分为，直立放置在室内使用的直立式空调器、悬挂安装在室内墙壁上使用的壁挂式空调器及安装在室内顶部使用的天花板式空调器，还有为节省室内空间而安装在窗口的窗式空调器。

压缩机是这样一种机械装置，即它能够在得到由电动机(motor)或涡轮(turbine)等动力发生装置传导的动力之后，将空气、制冷剂等驱动流体予以压缩，从而使驱动流体的压力升高。这样的压缩机广泛应用在从空气调节器、冰箱等一般家电产品到工厂设备等众多产品中。

上述压缩机根据压缩形式可以分为容积式压缩机(positivedisplacement compressor)和涡轮式压缩机(dynamic compressor or turbocompressor)。其中容积式压缩机多应用在工厂中，它采用的是通过减小体积来增加压力的压缩方式。上述容积式压缩机又可以分为往复运动式压缩机(reciprocating compressor)和旋转式压缩机(rotary compressor)。

上述往复运动式压缩机可以利用在气缸内做往复直线运动的活塞(piston)来压缩驱动流体，它的优点是机械结构相对简单，压缩效率很高。但是，上述往复运动式压缩机也存在一定的缺点，即由于活塞的惯性作用，会使旋转速度受到一定限制，同时在惯性力的作用下会产生很大的振动。而上述旋转式压缩机则是利用在气缸内部以偏心方式公转的滚动子来压缩驱动流体，因此与上述往复运动式压缩机相比，它更能持续保持很高的压缩效率。此外，上述旋转式压缩机还具有振动小、噪音低的优点，因此与往复运动式压缩机相比，最近的家电产品更多采用的是这种旋转式压缩机。

通常，旋转式压缩机是在与电机结合的旋转轴上偏心结合有压缩部滚环，滚环在圆形气缸内进行线形运动，吸入冷媒进行压缩后并排出。

现有旋转式压缩机内部结构包括：在设置有吸入口和输出管，并填充有一定量油的外壳内部安装有电机的定子和转子；并且在其转子的中心开设轴孔而压入有旋转轴；在旋转轴下方设置有吸收压缩冷媒的压缩部。

压缩部结构包括：固定于外壳的内周面上并同吸入管连接的圆形气缸；紧密结合在气缸两侧面的同时贯通有旋转轴的上部轴承和下部轴承；以旋转轴为中心，同时在气缸内进行偏心旋转运动的滚环，并设置了滚环旋转时与上部轴承、下部轴承一起形成压缩制冷剂气体的压缩空间。

在气缸的吸入口连接设置了防止液体制冷剂进入的储液罐，而在密封容器上面设置输出压缩机部压缩的高压制冷机气体的输出管。

如上构成的现有的密闭型旋转式压缩机连接电源后，电机部的转子带动压入于转子内的旋转轴一同旋转。随着旋转轴的旋转，旋转轴下端形成的偏心部和与偏心部结合在一起的滚环旋转，将经过气缸的吸入口进入压缩空间内的低温低压制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。

参阅图1所示，现有窗式空调器中使用的压缩机，其包括外壳1，外壳1内部填充有一定量的油液，并安装有电机的定子2和转子3，转子3是由数片圆形硅钢片叠加构成的圆柱形体，转子3的中心开设轴孔31而压入有位于转子3下部的泵体4的旋转轴41，旋转轴下方为吸收压缩冷媒的压缩部。随着旋转轴41带动泵体偏心部的旋转，与偏心部结合在一起的滚环也旋转，滚环的旋转推动挡板在泵体的挡板槽内往复移动，将气泵泵体分成两部分，达到对冷媒的压缩，即，滚环每转一圈挡板在挡板槽内往复移动，从而完成一次压缩过程。

参阅图1所示，现有窗式空调器中使用的压缩机，其中电机转子3一般是由数片圆形硅钢片叠加构成的圆柱形体，圆柱形体的外径为50mm左右，该圆柱体的高度为75mm左右，转子3中心开设的轴孔31内径等于旋转轴41的外径，供气泵泵体4的旋转轴41压入转子3的中心轴孔31内，旋转轴41的长度约为84mm，泵体4位于转子3下部，并固定在外壳1底部；定子2套设在转子3外部并固定在外壳1内壁面。这种结构的压缩机用于窗式空调器中后，存在有如下缺陷：首先，由于泵体4的旋转轴41压入转子3的中心轴孔31内，泵体4位于转子3的下部，使压缩机的体积和高度都较大，这样，必然导致窗式空调器的体积增大，当窗式空调器安装在用户的窗户上使用时，会影响室内的采光效果。其次，这种结构的压缩机仅由泵体4的旋转轴41压入转子3的中心轴孔31内进行工作，高度较大，导致压缩机在运转时的振动较大，并会伴有较大的噪音，影响使用环境。再者，由于该压缩机体积较大，直立式安装的窗户上使用时美观性较差，所以多数窗机为了增加采光面积而将压缩机横卧放置，这样，使旋转轴因转子自身重力产生轻微形变，更增大震动及噪音。

有鉴于此，有待对压缩机的结构进行改善，以有效提高窗式空调器的使用效果。

三、发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供改进的窗式空调器压缩机，其将压缩机中的气泵泵体压入在电机转子中心轴孔中，可以有效降低压缩机的高度，以便减小窗式空调器的高度，增加窗户的采光面积；其加大转子的直径，可以提高电机的工作效率，带动压缩机EER的提升；还可减少压缩机在运转时的振动噪音，提高空调器的工作性能，有效改善窗式空调器的使用环境。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明改进的窗式空调器压缩机，包括外壳，外壳内部填充有一定量的油液并安装有电机的定子和转子，转子是由数片圆形硅钢片叠加构成的圆柱形体，转子的中心开设轴孔，定子套设在转子外部并固定在外壳内壁面；其特征在于，所述转子中心开设的轴孔为阶梯形开孔；所述气泵的泵体、偏心部及上部旋转轴位于转子中心开设的轴孔内。

前述的改进的窗式空调器压缩机，其特征在于，所述转子中心开设的阶梯形轴孔为三阶梯形开孔，其上部轴孔内径等于气泵上部旋转轴外径，中部轴孔内径大于泵体偏心部外径，下部轴孔内径大于泵体外径。

前述的改进的窗式空调器压缩机，其特征在于，所述转子中心开设的三阶梯形轴孔上部轴孔高度为13mm至21mm，中部轴孔高度为12mm至19mm，下部轴孔高度为30mm至50mm。

前述的改进的窗式空调器压缩机，其特征在于，所述转子外径为110mm至159.2mm，转子高度为55mm至90mm。

本发明改进的窗式空调器压缩机的有益效果是，其对压缩机中电机转子与泵体的装配关系进行改进，即将压缩机中的气泵泵体压入在电机转子中心轴孔中，有效降低压缩机的高度，并缩小压缩机的体积，因此减小了窗式空调器的体积，增加窗户的采光面积同时提升美观性；其加大转子的直径，可以提高电机的工作效率，带动压缩机工作能效比(EER)的提升，即输出冷力与输入功率的比值的提升，由于电机转子直径加大，可以提供更多的导条空间，同时定子绕组也将增多，从而通过对定子的绕组优化而提高电机效率，相应压缩机的能效比也会有相应提高；压缩机高度降低，同时降低工作重心，进而可减少压缩机在运转时的振动噪音，提高空调器的工作性能，有效改善窗式空调器的使用环境。

四、附图说明

图1为现有窗式压缩机结构示意图。

图2为本发明改进的窗式空调器压缩机结构示意图。

图中主要标号说明

现有技术部分：1外壳、2定子、3转子、31轴孔、4泵体、41旋转轴；

本发明部分：1外壳、2定子、5转子、51轴孔、6泵体、61旋转轴、62偏心部。

五、具体实施方式

参阅图2所示，本发明提供一种改进的窗式空调器压缩机，包括外壳1，外壳1内部填充有一定量的油液并安装有电机的定子2和转子5，转子5是由数片圆形硅钢片叠加构成的圆柱形体，转子的中心开设轴孔51，定子2套设在转子5外部并固定在外壳1内壁面；其改进之处在于，转子5中心开设的轴孔51为阶梯形开孔，气泵的泵体6、偏心部62及上部旋转轴61位于转子5中心开设的轴孔51内。

本发明改进的窗式空调器压缩机，其中，转子5中心开设的阶梯形轴孔51为三阶梯形开孔，其上部轴孔内径等于气泵上部旋转轴61的外径，中部轴孔内径大于泵体偏心部62的外径，下部轴孔内径大于泵体6的外径；转子中心开设的三阶梯形轴孔51上部轴孔高度为13mm至21mm，中部轴孔高度为12mm至19mm，下部轴孔高度为30mm至50mm。

本发明改进的窗式空调器压缩机，其中，转子外径为110mm至159.2mm，转子高度为55mm至90mm。

参阅图2所示，本发明窗式空调器中使用的压缩机制备时，采用S40规格、直径为110mm的110片圆形硅钢片，叠加构成圆柱形体的电机转子5，该圆柱体的高度为55mm，然后在转子5中心开设的呈三阶梯形状的轴孔51，其上部轴孔内径为16mm，等于气泵上部旋转轴61的外径，中部轴孔内径为23mm，大于泵体6偏心部62的外径，下部轴孔内径132.07mm，大于泵体6的外径；转子5中心开设的三阶梯形轴孔51上部轴孔高度为13mm，中部轴孔高度为12mm，下部轴孔高度为30mm；再将泵体6的旋转轴61、偏心部62及泵体由转子5的下部压入转子5的轴孔51内，完成组装作业。

本发明改进的窗式空调器压缩机工作时，接通电源，电机的转子5带动压入于转子5内的旋转轴61一同旋转。随着旋转轴61的旋转，旋转轴61下端形成的偏心部62和与偏心部62结合在一起的滚环旋转，将经过气缸的吸入口进入压缩空间内的低温低压制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。本发明将排气口开在泵体下方，采用下排气的方式，其目的是绕过泵体外部的电机本体，工作原理与现有一般压缩机相同，故不再进行赘述。

本发明改进的窗式空调器压缩机的优点是：首先，由于泵体6、旋转轴61及偏心部62压入转子5的中心轴孔51内，使压缩机的高度减小，与现有的窗式空调器压缩机相比较，高度约降低90mm至200mm左右，因此，可以缩小窗式空调器的高度，当该窗式空调器安装在用户的窗户上使用时，占用窗口的高度减小，提高了室内的采光效果，而且可提升其美观性。其次，本发明压缩机泵体6、旋转轴61和偏心部62均位于转子5的中心轴孔51内，高度降低，同时工作重心也降低，使窗机内的压缩机仍可维持压缩机的正常直立工作状态，因此有效减少压缩机在运转时的振动，使工作时的噪音降低，优化使用环境。再者，压缩机电机随着转子5外径的增加，电机体积也增加，因此有助于提高电机的工作效率，从而带动压缩机EER的提升，由于电机转子直径加大，可以提供更多的导条空间，同时定子绕组也将增多，改动空间增大，从而通过对定子的绕组优化提高电机效率，随着电机效率提高，相应压缩机的能效比也会有相应提高，(压缩机的EER就是压缩机的工作能效比，即输出冷力与输入功率的比值)。

本发明实施例提供的改进的窗式空调器压缩机，经净音室测试，噪音可降低15％左右；将测功机测试，电机效率提升3％左右；净冷力机测试，压缩机EER可提升0.4左右。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1、一种改进的窗式空调器压缩机，包括外壳，外壳内部填充有一定量的油液并安装有电机的定子和转子，转子是由数片圆形硅钢片叠加构成的圆柱形体，转子的中心开设轴孔，定子套设在转子外部并固定在外壳内壁面；其特征在于，所述转子中心开设的轴孔为阶梯形开孔；所述气泵的泵体、偏心部及上部旋转轴位于转子中心开设的轴孔内。

2、根据权利要求1所述的改进的窗式空调器压缩机，其特征在于，所述转子中心开设的阶梯形轴孔为三阶梯形开孔，其上部轴孔的内径等于气泵上部旋转轴外径，中部轴孔的内径大于泵体偏心部外径，下部轴孔的内径大于泵体外径。

3、根据权利要求1或2所述的改进的窗式空调器压缩机，其特征在于，所述转子中心开设的三阶梯形轴孔上部轴孔高度为13mm至21mm，中部轴孔高度为12mm至19mm，下部轴孔高度为30mm至50mm。

4、根据权利要求1所述的改进的窗式空调器压缩机，其特征在于，所述转子外径为110mm至159.2mm，转子高度为55mm至90mm。

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